COVID19 prietaisų skydelis pasaulio žemėlapyje (naudojant „Python“): 16 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Žinau, kad beveik visi žinome daugumą informacijos apie COVID19.

Ir tai yra instrukcija apie burbulų žemėlapio sukūrimą, kad būtų galima realaus laiko duomenis (atvejų) pavaizduoti pasaulio žemėlapyje.

Kad būtų patogiau, pridėjau programą prie „Github“saugyklos:

github.com/backshell/COVID19dashboard

Prekės

Nereikalaujama jokių atsargų, o visą kompiuterinę programą atliktume per „GoogleColab Notebook“. Taigi, norint pradėti, turėtų pakakti „Gmail“paskyros.

„Colab Notebooks / Colaboratory“yra „Google“mokslinių tyrimų projektas, sukurtas siekiant padėti skleisti mašininio mokymosi švietimą ir tyrimus. Tai „Jupyter“nešiojamojo kompiuterio aplinka, kurios naudojimas nereikalauja jokių sąrankų ir veikia visiškai debesyje.

Ir jūsų įrenginyje nereikia įdiegti.

1 veiksmas: supraskite „Backend“procesą (duomenų bazę)

Dauguma programinės įrangos programų renka duomenis iš užpakalinės programos, o rezultatas yra suformatuotas ir publikuojamas priekinėje pusėje. Ir šiai konkrečiai programai mums reikės realių COVID19 duomenų.

G. W. C. Whitingo inžinerijos mokykla paskelbė COVID19 statistiką per savo „github“paskyrą:

github.com/CSSEGISandData

Nuo pat pradžios iki datos saugykloje skelbiama COVID19 šalių statistika.

Taigi mes naudosime jų. CSV suformatuotus failus (šalių segmentuotus pagal eilutes) ir pavaizduosime duomenis pasaulio žemėlapyje.

2 žingsnis: Programoje naudojami „Python“paketai/bibliotekos

Žemiau yra sąrašas „Python“paketų ir bibliotekų, kurias naudosime. Leiskite apžvelgti kiekvieno iš jų tikslą.

numpy:

„NumPy“yra „Python“programavimo kalbos biblioteka, pridedanti didelių daugialypių masyvų ir matricų palaikymą bei didelę aukšto lygio matematinių funkcijų, skirtų šiems masyvams valdyti, rinkinį.

pandos:

„pandas“yra programinės įrangos biblioteka, sukurta „Python“programavimo kalbai manipuliuoti ir analizuoti.

matplotlib.pyplot:

pyplot daugiausia skirtas interaktyviems siužetams ir paprastiems programinio siužeto generavimo atvejams

plotly.express:

„Plotly Express“yra nauja aukšto lygio „Python“vizualizacijos biblioteka. Paprasta sudėtingų diagramų sintaksė.

folio:

„folium“leidžia lengvai vizualizuoti Python manipuliuotus duomenis interaktyviame lapelių žemėlapyje.

plotly.graph_objects:

Sudėtingas „Python“paketas skirtas kurti, manipuliuoti ir atvaizduoti grafines figūras (t. Y. Diagramas, brėžinius, žemėlapius ir diagramas), kurias vaizduoja duomenų struktūros, dar vadinamos figūromis.

jūrų paukštis:

„Seaborn“yra „Python“duomenų vizualizavimo biblioteka, pagrįsta matplotlib. Tai aukšto lygio sąsaja, skirta piešti patrauklią ir informatyvią statistinę grafiką.

„ipywidgets“:

„ipywidgets“yra interaktyvūs HTML valdikliai, skirti „Jupyter“nešiojamiesiems kompiuteriams, „JupyterLab“ir „IPython“branduoliui. Užrašų knygelės atgyja, kai naudojami interaktyvūs valdikliai.

Šių paketų įdiegti nereikia, nes šią programą dirbtume tik „Google Colab Notebook“(leidžiame ją laikyti „colab“visoje šioje instrukcijoje).

3 veiksmas: nustatykite savo diską, kad galėtumėte naudoti „Colab“

Diske sukurkite savo bloknotų aplanką.

Techniškai kalbant, šis žingsnis nėra visiškai būtinas, jei norite tiesiog pradėti dirbti „Colab“. Tačiau kadangi „Colab“dirba iš jūsų disko, nėra bloga mintis nurodyti aplanką, kuriame norite dirbti. Tai galite padaryti apsilankę „Google“diske ir spustelėję „Naujas“, tada sukurdami naują aplanką.

Tada galite pasirinkti sukurti „colabnotebook“čia arba pradėti tiesiogiai dirbti „Colab“ir susieti aplanką diske, sukurtą „Colab“darbui.

Tai gera praktika, kitaip mūsų sukurta kolaborija gali atrodyti netvarkinga.

4 žingsnis: programos apžvalga

Šioje programoje/užrašų knygoje mes sukurtume COVID-19:

• Šalių sąrašas pagal bylų skaičių
• Iš viso atvejų pasaulio žemėlapyje

5 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 1 dalis

Galite naudoti ateitį, kad padėtumėte savo kodą perkelti iš „Python 2“į „Python 3“šiandien - ir vis tiek paleiskite jį „Python 2“.

Jei jau turite „Python 3“kodą, galite naudoti ateitį ir pasiūlyti „Python 2“suderinamumą beveik be papildomo darbo.

ateitis palaiko standartinį bibliotekos pertvarkymą (PEP 3108) vienu iš kelių mechanizmų, leidžiančių pasiekti daugumą perkeltų standartinių bibliotekos modulių pagal jų „Python 3“pavadinimus ir vietas „Python 2“.

6 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 2 dalis

Sąveikos funkcija (ipywidgets.interact) automatiškai sukuria vartotojo sąsajos (UI) valdiklius, skirtus interaktyviai tyrinėti kodą ir duomenis. Tai lengviausias būdas pradėti naudotis „IPython“valdikliais.

7 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 3 dalis

display_html rodo objekto HTML vaizdus. Tai reiškia, kad jis ieško registruotų rodymo metodų, tokių kaip _repr_html_, ir juos iškviečia, rodydamas rezultatą, jei toks yra.

8 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 4 dalis

Paketų sąrašas (kaip paaiškinta 2 veiksme) importuojamas į programą.

9 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 5 dalis

death_df = pd.read_csv ('https://raw.githubusercontent.com/CSSEGISandData/COVID-19/master/csse_covid_19_data/csse_covid_19_time_series/time_series_covid19_deaths_global.csv')

patvirtintas_df = pd.read_csv ('https://raw.githubusercontent.com/CSSEGISandData/COVID-19/master/csse_covid_19_data/csse_covid_19_time_series/time_series_covid19_confailed_global.csv')

regenerated_df = pd.read_csv ('https://raw.githubusercontent.com/CSSEGISandData/COVID-19/master/csse_covid_19_data/csse_covid_19_time_series/time_series_covid19_recovered_global.csv')

country_df = pd.read_csv ('https://raw.githubusercontent.com/CSSEGISandData/COVID-19/web-data/data/cases_country.csv')

Kaip paaiškinta 1 veiksme, skaitant duomenis iš saugyklos kaip.csv failą.

10 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 6 dalis

Df stulpelių pavadinimus pervadinsime į mažąsias raides

11 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 7 dalis

Mes pakeisime provinciją/valstiją į valstiją ir šalį/regioną į šalį

12 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 8 dalis

Mes apskaičiuosime bendrą patvirtintų, mirties ir išgydytų atvejų skaičių.

13 veiksmas: COVID-19 prietaisų skydelis | 9 dalis

Visą statistiką rodysime HTML formatu, nes anksčiau 7 veiksme importavome konkrečias bibliotekas, kaip nurodyta toliau:

iš IPython.core.display importo ekrano, HTML

14 žingsnis: Šalių sąrašas (10 geriausių) pagal bylų skaičių | COVID-19 prietaisų skydelis

fig = go. FigureWidget (maketas = go. Layout ())

„FigureWidget“funkcija grąžina tuščią „FigureWidget“objektą su numatytosiomis x ir y ašimis. „Jupyter“interaktyvūs valdikliai turi išdėstymo atributą, atskleidžiantį daugybę CSS savybių, turinčių įtakos valdiklių išdėstymui.

pd. DataFrame

sukuria duomenų rėmelį naudodami žodyną su trimis spalvotais fonais, kad rezultatas būtų užpildytas.

def show_latest_cases (TOP)

surūšiuoja vertes pagal patvirtintą mažėjančią tvarką.

sąveikauti (rodyti_paskutines_taskes, TOP = '10')

Sąveikos funkcija (ipywidgets.interact) automatiškai sukuria vartotojo sąsajos (UI) valdiklius, skirtus interaktyviai tyrinėti kodą ir duomenis.

ipywLayout = valdikliai. Išdėstymas (kraštinė = 'solid 2px green')

sukuria kraštinę su 2 pikselių pločio žalios spalvos linijomis, kad rezultatas būtų rodomas.

15 žingsnis: Iš viso atvejų pasaulio žemėlapyje | COVID-19 prietaisų skydelis

world_map = folium. Map (vieta = [11, 0], plytelės = "cartodbpositron", zoom_start = 2, max_zoom = 6, min_zoom = 2)

„Folium“yra įrankis, leidžiantis atrodyti kaip žemėlapio Dievui, o visas darbas atliekamas užpakalinėje dalyje. Tai „Python“įvyniojimas įrankiui, vadinamam leaflet.js. Mes iš esmės duodame jam minimalias instrukcijas, JS atlieka daugybę darbų fone ir gauname labai labai šaunių žemėlapių. Tai puikus dalykas. Aiškumo dėlei žemėlapis techniškai vadinamas „lapelių žemėlapiu“. Įrankis, kurį vadinsime „Python“, vadinamas „Folium“.

Naudojant „Folium“interaktyviame „Leaflet“žemėlapyje lengva vizualizuoti „Python“apdorotus duomenis. Tai leidžia ir susieti duomenis su žemėlapiu choropletinėms vizualizacijoms, ir perduoti Vincent/Vega vizualizacijas kaip žymenis žemėlapyje.

i diapazone (0, len (patvirtintas_df))

For for cikle gausime visus patvirtintus atvejus iš 9 žingsnio formulavimo.

folio. Ratas

Mes sukuriame burbulų žemėlapį naudodami folium. Circle (), kad kartotinai pridėtumėte ratus.

vieta = [patvirtinta_df.iloc ['lat'], patvirtinta_df.iloc ['ilga'], iš 5 veiksmo patvirtintų atvejų patvirtintų PDF ištraukiame platumos ir ilgumos reikšmes, atitinkančias kiekvieną vietovės/šalies duomenis.

spindulys = (int ((np.log (patvirtintas_df.iloc [i, -1] +1.00001)))+0.2)*50000, sukurti spindulio objektą, kad būtų galima pavaizduoti burbuliukų apskritimus pasaulio žemėlapyje visose šalyse.

spalva = 'raudona', fill_color = 'indigo', padarydami burbulo apskritimo kontūrą raudoną, o vidinę - kaip indigo.

ir galiausiai nubrėžkite apskritimus „world_map“naudodami įrankio patarimo objektą.

16 žingsnis: rezultatas

Priede rodoma:

1. Šalių sąrašas pagal bylų skaičių
2. Iš viso atvejų pasaulio žemėlapyje